Ikasketa Klasikoak bukatu zituen 1951n, eta euskaltzain eta ‘Julio de Urquijo‘ Euskal Filologiako Mintegiko zuzendari tekniko (1954) izendatu zuten. 1959an, ozta-ozta bizi zela, doktoregoa lortu zuen arrakastaz Fonética Histórica Vasca tesiarekin. Urte batzuetara, 1968an, Indoeuropar Hizkuntzalaritzako Katedra lortu zuen eta urte hartan bertan, Euskaltzaindiak euskara bateratzeko ardura eman zion. Euskara batuaren oinarri, gipuzkera, nafarrera eta lapurtera izan ziren eta erabaki horrek eztabaida handia sortu zuen.

Mitxelenaren arrastoa

Irakaskuntzan egindako bideak Sorbonako Unibertsitatean eta Salamancako Unibertsitatean eskolak ematera eraman zuen Koldo Mitxelena. 1977an Euskal Herrian irakastea erabaki zuen eta Filologiako Katedratik (Indoeuropar eta Euskal Hizkuntzalaritza) parte hartu zuen Universidad del País Vasco/Euskal Herriko Unibertsitate berriaren sorreran. Unibertsitateak, hain zuzen ere, 1980an bereganatu zuen gaurko izaera, Bilboko Unibertsitate zaharrean oinarrituta eta 1936ko Euskal Unibertsitatean inspirazioa hartuta. UPV/EHUren eta Koldo Mitxelenaren arteko harremana sakona izan zen eta Mitxelena bera izan zen Euskal Herriko Unibertsitateko lehenengo irakasle emeritua.

Mitxelenak hainbat aintzatespen jaso zituen, besteak beste, Menéndez Pidal Saria eta Alfontso X.a Jakitunaren Gurutze Handia (1984); Hamburgoko Stiftung FVS Fundazioaren Ossian Saria; eta "honoris causa" doktore izendapena Bordeleko Unibertsitatearen (1982) eta Bartzelonako Unibertsitate Autonomoaren eskutik. Horrez gain, 1983an bere kartzela kideek "Burgosko Kartzela" Unibertsitateko "honoris causa" doktore izendatu zuten.

Donostian hil zen 1987an baina ordutik aurrera ere, hainbat omenaldi eta aintzatespen egin zaizkio. Nabarmentzekoa da bere lan guztia biltzen duen Obras Completas argitalpena, UPV/EHUko Joseba Lakarra eta Iñigo Ruiz de Arzalluz irakasleek editatutakoa.  15 liburuki eta 7.000 orrialdetik gora dituen bilduma horrek Mitxelenaren lana jasotzen du jatorrizko hizkuntzan: euskaraz, gaztelaniaz, frantsesez, ingelesez eta alemanez. Egileak bizi zenean argitaratutako artikuluak dira, bere benetako izena (Luis Michelena gaztelaniaz eta Koldo Mitxelena euskaraz), bere inizialak edo goitizena erabiliz izenpetutakoak. Argitalpen hau Mitxelenak euskal kulturan eta unibertsitatean utzi zuen arrasto sakonaren erakusgarri da.

Jakintza eta euskaltzaletasuna

Mitxelenaz hitz egitean, Jon Zarate UPV/EHUko Euskararen Arloko errektoreordeak hauxe dio: "Duela hiru urte utzi gintuen Jose Luis Alvarez, Txillardegi, Euskal Herriko Unibertsitateko irakaslea ere izan zenak, argi eta garbi esan zuen: ‘Euskarak eman duen jakintsurik handiena Mitxelena izan da. Horretan, nik txapela kentzen dut. Ez dago dudarik. Ehun urtetik behin ateratzen da horrelako bat'. Euskal Herriko Unibertsitateko Euskararen arloko errektoreorde naizen aldetik, bere jaiotzaren mendeurrenean Koldo Mitxelena hizkuntzalari eta idazle handia gomutan izan nahiko nuke. Azpimarratu nahiko nuke Euskal Herriko Unibertsitatearen sorreran eta normalizazio kulturalean Koldo Mitxelenak izan zuen parte hartzea eta 1978tik aurrera EHUko euskal filologoen lehen promozioak prestatzen egindako lan eskerga. Jakintza eta euskaltzaletasuna inork gutxik bezala uztartu zituen Koldo Mitxelenak. Bera bezalako euskaltzaleei esker sartu zen euskara unibertsitateko fakultateetan eta bere ikerketek ireki zizkiguten euskararen iraupen miresgarria ulertu ahal izateko bideak. Izan ere, Mitxelenaren ahotan ‘Euskararen egiazko misterioa iraupena da, ez jatorria'".

Bestalde, Jon Zaratek filologoaren aztarna segitzea proposatzen du: "Txillardegiren teoria beteko baldin bada, laster izan genezake Mitxelena berri bat gure artean. Baina EHUko kide guztioi eskatuko nizueke ez gaitezela zain egon eta Mitxelenaren eredua jarrai dezagula. Gutako bakoitza kontziente izan dadila amets baten oinordeko garela eta gure esku dagoela EHUn hainbeste izerdirekin sartu zen euskara zaintzea."